Ossido di zinco 99,9 +%, puro

L'ossido di zinco è un composto inorganico con la formula ZnO. Lo ZnO è una polvere bianca insolubile in acqua ed è spesso utilizzato come additivo in vari materiali e prodotti, quali: gomma, plastica, ceramica, vetro, cemento, lubrificanti, vernici, unguenti, adesivi, sigillanti, pigmenti, alimenti , batterie , ferriti, ritardanti di fiamma e nastri di primo soccorso. Sebbene si trovi naturalmente nel minerale zincite, la maggior parte dell'ossido di zinco viene prodotta sinteticamente

ZnO è un semiconduttore del gruppo di semiconduttori II-VI. L'aggiunta di impurità per modulare le loro proprietà elettriche naturali (drogaggio) del semiconduttore dovute a vacanze di ossigeno o interstiziali di zinco è di tipo n.

Questo semiconduttore ha diverse proprietà favorevoli, tra cui buona trasparenza, elevata mobilità degli elettroni, ampio intervallo di energia in assenza di stati elettronici (bandgap) e forte luminescenza a temperatura ambiente. Queste proprietà sono importanti per le applicazioni emergenti: elettrodi trasparenti in dispositivi a cristalli liquidi, finestre a risparmio energetico o schermatura termica ed elettronica come transistor a film sottile e diodi emettitori di luce.

Applicazioni

Le applicazioni della polvere di ossido di zinco sono molte e le principali sono riassunte di seguito. La maggior parte delle applicazioni sfrutta la reattività dell'ossido come precursore di altri composti di zinco. Per le applicazioni nella scienza dei materiali, l'ossido di zinco ha un alto indice di rifrazione, un'elevata conduttività termica, proprietà antibatteriche e protezione dai raggi UV. Pertanto, viene aggiunto a materiali e prodotti, tra cui plastica, ceramica, cristalli, cemento, gomma, lubrificanti, vernici, unguenti, adesivi, sigillanti, produzione di calcestruzzo, pigmenti, alimenti, batterie, ferriti, ritardanti di fiamma. , eccetera.
Produzione di gomma

Tra il 50% e il 60% di ZnO viene utilizzato nell'industria della gomma. L'ossido di zinco viene utilizzato insieme all'acido stearico nella vulcanizzazione della gomma.18 50 51 L'aggiunta di ZnO protegge anche la gomma dello stampo (vedi applicazioni mediche) e la luce UV.

-Industria ceramica

L'industria della ceramica consuma una quantità significativa di ossido di zinco, in particolare smalti ceramici e composizioni cotte. La capacità termica relativamente elevata, la conducibilità termica e la stabilità della temperatura di ZnO in combinazione con coefficienti di espansione relativamente bassi sono proprietà desiderabili nella produzione ceramica. ZnO influenza il punto di fusione e le proprietà ottiche di vernici, smalti e formulazioni ceramiche. Ossido di zinco a bassa espansione, flusso secondario migliora l'elasticità delle vernici riducendo la variazione di viscosità in funzione della temperatura e aiuta a prevenire la fessurazione. Sostituendo BaO e PbO con ZnO, la capacità termica diminuisce e la conduttività termica aumenta. Lo zinco in piccole quantità favorisce lo sviluppo di superfici lucide e lucenti. Tuttavia, in quantità da moderate a elevate produce superfici opache e cristalline. In termini di colore, lo zinco ha un'influenza complicata.

-Medicinale

L'ossido di zinco come miscela con circa lo 0,5% di ossido di ferro (III) (Fe2O3) è chiamato calamina e viene utilizzato nella lozione alla calamina. Due minerali, zincite ed emimorfite, sono tradizionalmente indicati come calamina. Quando viene miscelato con l'eugenolo, si forma un legante, l'ossido di zinco eugenolo, che ha applicazioni come trattamento rigenerativo e protesico in odontoiatria.

Riflettendo le proprietà di base dello ZnO, le particelle fini di ossido hanno proprietà deodoranti e antibatteriche e vengono quindi aggiunte a materiali come cotonificio, gomma, prodotti per l'igiene orale e imballaggi alimentari. L'effetto antibatterico migliorato delle particelle fini rispetto al materiale voluminoso non è esclusivo dello ZnO e si osserva anche in altri materiali come l'argento. Questa proprietà è dovuta alla maggiore superficie delle particelle fini.

L'ossido di zinco è ampiamente usato per trattare una varietà di condizioni della pelle, in prodotti come talco per bambini e creme per eruzioni cutanee, creme alla calamina, shampoo antiforfora e unguenti antisettici. È anche un componente. sul nastro (chiamato "nastro all'ossido di zinco") utilizzato dagli atleti come bendaggio per prevenire danni ai tessuti molli durante l'allenamento.

L'ossido di zinco può essere utilizzato in unguenti, creme e lozioni per proteggere dalle scottature e da altri danni alla pelle causati dalla luce ultravioletta. Ha il più ampio spettro di riflettanza UVA e UVB approvato per l'uso nelle creme solari negli Stati Uniti dalla Food and Drug Administration (FDA) ed è completamente fotostabile. Quando viene utilizzato come ingrediente in una crema solare, l'ossido di zinco blocca sia i raggi UVA (320-400 nm) che i raggi UVB (280-320 nm) dalla luce ultravioletta. L'ossido di zinco e l'altra protezione solare più comune, il biossido di titanio, sono considerati non irritanti, anallergici e non comedogenici. Tuttavia, lo zinco dell'ossido di zinco viene facilmente assorbito dalla pelle.

Molti filtri solari utilizzano nanoparticelle di ossido di zinco (insieme a particelle di biossido di titanio) perché queste minuscole particelle non diffondono luce e quindi non appaiono bianche. Si temeva che questi potessero essere assorbiti attraverso la pelle. Uno studio pubblicato nel 2010 ha rilevato che dallo 0,23% all'1,31% (media 0,42%) dei livelli di zinco nel sangue nei campioni di sangue venoso Sono state trovate anche tracce di zinco da nanoparticelle di ZnO applicate alla pelle umana per 5 giorni nei campioni di urina. Al contrario, un'ampia revisione della letteratura medica nel 2011 ha affermato che non si troverà alcun assorbimento sistemico in letteratura.

Le nanoparticelle di ossido di zinco possono potenziare l'attività antibatterica della ciprofloxacina. ZnO nano con una dimensione media di 20 nm e 45 nm ha dimostrato di potenziare l'attività antibatterica della ciprofloxacina contro Staphylococcus aureus ed Escherichia coli in vitro. L'effetto potenziante su questo nanomateriale dipende dalla concentrazione per tutti i ceppi testati. Questo effetto può essere dovuto a due ragioni. In primo luogo, le nanoparticelle di ossido di zinco possono interferire con la proteina NorA, che si evolve per conferire resistenza ai batteri e ha un'attività di pompaggio che media il deflusso di fluorochinoloni idrofili da una cellula. In secondo luogo, le nanoparticelle di ossido di zinco possono interferire con la proteina Omf, responsabile della penetrazione dei chinoloni nella cellula.

-Filtri per sigari

L'ossido di zinco è un componente dei filtri per sigarette. Un filtro costituito da carbone impregnato di ossido di zinco e ossido di ferro rimuove quantità significative di acido cianidrico (HCN) e idrogeno solforato (H2S) dal fumo di tabacco senza alterarne il gusto.

-Additivo alimentare

L'ossido di zinco viene aggiunto a molti prodotti alimentari, compresi i cereali per la colazione, come fonte di zinco, un nutriente necessario (per lo stesso scopo viene utilizzato anche il solfato di zinco). Alcuni alimenti preconfezionati contengono tracce di ZnO, anche se non è inteso come nutriente.

L'ossido di zinco è stato associato alla contaminazione da diossina nei suini esportati nel 2008 durante la crisi dei suini cileni. Si è scoperto che la contaminazione da diossina era dovuta all'ossido di zinco utilizzato nei mangimi per suini.

-Pigmento

Il bianco di zinco è usato come pigmento nelle vernici ed è più opaco del litopone, ma meno opaco del biossido di titanio. Viene utilizzato anche come rivestimento per la carta. Il bianco cinese è un tipo speciale di bianco di zinco utilizzato nei pigmenti per artisti. L'uso del bianco di zinco (ossido di zinco) come pigmento nella pittura ad olio iniziò a metà del XVIII secolo. Ha sostituito la biacca ed è stata usata da pittori come Böcklin, Van Gogh, Manet, Munch, tra gli altri. È anche un ingrediente principale nella composizione minerale (CI 77947)

-Assorbimento UV

La micronizzazione e la nanoscala dell'ossido di zinco e del biossido di titanio forniscono una forte protezione contro le radiazioni UV-UVA e sono utilizzate nelle lozioni abbronzanti,

così come occhiali da sole con filtro UV per l'uso nello spazio e per la protezione durante la saldatura, secondo una ricerca degli scienziati del Jet Propulsion Laboratory (JPL).

-Rivestimenti

Le vernici contenenti polvere di ossido di zinco sono state utilizzate come rivestimenti anticorrosivi per i metalli. Sono particolarmente efficaci nella zincatura del ferro. Il ferro è difficile da proteggere perché la sua reattività con i rivestimenti organici porta a fragilità e mancanza di adesione. Le vernici all'ossido di zinco mantengono la loro flessibilità e adesione su queste superfici per molti anni

ZnO fortemente di tipo n drogato con Al, Ga o In è trasparente e conduttivo (~ 90% di trasparenza, meno resistività ~ 10−4 Ω cm77). ZnO: i rivestimenti Al vengono utilizzati per finestre che risparmiano energia o proteggono dal calore. Il rivestimento lascia la parte visibile dello spettro, ma riflette le radiazioni infrarosse (IR) nella stanza (risparmio energetico) o non consente alle radiazioni infrarosse di entrare nella stanza (protezione dal calore), a seconda del lato della finestra in cui si trova la finestra SU. rivestimento.

Le materie plastiche, come il polietilene naftalato (PEN), possono essere protette applicando un rivestimento di ossido di zinco. Il rivestimento riduce la diffusione dell'ossigeno con PEN. I rivestimenti di ossido di zinco possono essere utilizzati su policarbonato (PC) in applicazioni esterne. Il rivestimento protegge il PC dalle radiazioni solari e riduce il tasso di ossidazione e ingiallimento del PC.

-Prevenzione della corrosione nei reattori nucleari

L'ossido di zinco ridotto a 64Zn (l'isotopo della massa atomica dello zinco) viene utilizzato nella prevenzione della corrosione nei reattori nucleari pressurizzati. La riduzione è necessaria perché il 64Zn viene convertito in 65Zn radioattivo sotto irraggiamento dei neutroni del reattore.

-Reforming del metano

L'ossido di zinco (ZnO) viene utilizzato come fase di pretrattamento per rimuovere l'idrogeno solforato (H2S) dal gas naturale dopo l'idrogenazione di un composto con zolfo prima del reforming del metano, che può avvelenare il catalizzatore. A temperature comprese tra 230, H2S si trasforma in acqua mediante la seguente reazione:

H2S + ZnO → H2O + ZnS

Il solfuro di zinco (ZnS) viene sostituito con ossido di zinco fresco quando l'ossido di zinco viene consumato.

Informazioni tecniche

Empirical formula ZnO
Molar mass (M) 81,37 g/mol
Density (D) ca. 5,61
Melting point (mp)1975 °C
Solubility 0,0016 g/l (H₂O, 20 °C)
ADR 9 III • WGK 2
CAS No.[1314-13-2]
EG-Nr. 215-222-5 • UN-Nr. 3077

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Hazard statements
H410 Very toxic to aquatic life with long lasting effects
Precautionary statements
Precautionary statements - prevention
P273 Avoid release to the environment
Precautionary statements - response
P391 Collect spillage
Precautionary statements - disposal
P501 Dispose of contents/container in accordance with local/regional/national/international regulations